KR20140034751A

KR20140034751A - 제어된 임피던스를 지니는 연성 회로에 의하여 상호 연결된 pcb를 구비한 전자 디바이스

Info

Publication number: KR20140034751A
Application number: KR1020137020573A
Authority: KR
Inventors: 제럴드 아돌프 콜먼
Original assignee: 톰슨 라이센싱
Priority date: 2011-01-05
Filing date: 2012-01-03
Publication date: 2014-03-20
Also published as: US20140168926A1; CN103477505A; JP2014509447A; WO2012094273A2; EP2661791B1; EP2661791A2; WO2012094273A3

Abstract

실질적인 신호 감쇠 없이 여러 인쇄 회로 보드에 걸쳐 고속 디지털 버스 신호를 라우팅하도록 설계된 평판 연성 프린트 회로 케이블이 제공된다. 평판 연성 인쇄 회로 케이블은 폴리이미드 기판; 상기 폴리이미드 기판 위에 중실 접지면인 제1 구리층; 유전체 연속층; 여러 인쇄 회로 보드에 걸쳐 고속 디지털 버스 신호를 위한 라우팅층인 제2 구리층; 및 상기 제1 층이 접촉하는 접지 단자를 구비하는 케이블의 단부에 있는 커넥터를 포함할 수 있다.

Description

제어된 임피던스를 지니는 연성 회로에 의하여 상호 연결된 PCB를 구비한 전자 디바이스{ELECTRONIC DEVICE WITH PCBS INTERCONNECTED BY A FLEX CIRCUIT WITH CONTROLLED IMPEDANCE}

관련 출원에 대한 상호 참조

본 출원은, 전체 내용이 본 명세서에 병합된 2011년 1월 5일에 출원된 미국 가출원 제61/460,575호의 우선권을 주장한다.

기술 분야

본 발명은 고속 신호 라우팅(high speed signal routing)을 위한 연성 인쇄 회로 케이블(flexible printed circuit cable)에 관한 것이다.

가장 일반적으로 사용되고 지원되는 이더넷 하드웨어(Ethernet hardware)인 종래의 이더넷 표준 100BASE-TX는 Gig E라고도 지칭되는 더 빠른 기가비트 이더넷 표준으로 급속히 대체되고 있다. Gig E 이더넷은 100BASE-TX 이더넷보다 10배 더 빠를 수 있어서 바람직하다.

Gig E 이더넷은 100BASE-TX 이더넷보다 한자리수 정도 더 빠른 이점이 있지만, 본 발명자는 다수의 회로 보드를 사용하는 셋탑 박스(set top boxe) 등에 사용할 때에는 문제점 및/또는 단점이 있다는 것을 인식하였다. 구체적으로, Gig E 이더넷 프로토콜이 보드들이 종래의 리본 케이블(ribbon cable)을 통해 서로 전기적으로 통신하는 것인 다수의 회로 보드 시스템에 사용될 때 종래의 리본 케이블은 보드마다 고속 디지털 신호에 상당한 신호 감쇠를 야기한다.

현재, 하나의 회로 보드로 다른 회로 보드로 HS(high speed) 디지털 신호를 라우팅하는 것은 비용 효율적인 방법이 아니다. 종래의 평판 연성 회로(Flat-Flexible-Circuit: FFC)을 구현하는 것은 제어된 임피던스가 달성될 수 없기 때문에 불량한 결과를 초래한다.

100BASE-TX 이더넷에서, 가능한 신호 감쇠를 회피하는 하나의 방법은 단순히 다수의 보드의 사용을 회피하고 하나의 보드에 모든 기능을 구비하는 것이다. 그러나, 이러한 접근법은 하나의 보드의 일부 기능에 고장이 나는 경우 전체 보드를 대체할 필요가 있는데 이는 다수의 보드의 셋탑 박스 등에서 하나의 고장난 보드를 단순히 대체하는 것에 비해 단점이라는 것이다. 추가적으로, 다수의 보드의 시스템은 기능의 일부 확장이나 교체를 허용한다.

다수의 보드의 전자 디바이스가 단일 보드의 전자 부품에 비해 일부 유리하다는 점과 Gig E 이더넷 프로토콜이 보다 우세하다는 점을 고려하여, 신호 감쇠 없이 다수의 개별 보드를 연결하는 리본 케이블 시스템을 개선시킬 필요성이 존재한다.

인쇄 회로 보드(printed circuit board: PCB)들 사이에 고속 디지털 신호를 라우팅하는 것은 제어된 임피던스의 부재로 인해 금지되는 경향이 있어서, 신호 감쇠 없이 여러 인쇄 회로 보드에 걸쳐 고속(HS) 디지털 신호를 라우팅하도록 설계된 새로운 평판 연성 케이블이 제공된다. 케이블은 폴리이미드 기판 위에 증착된 2개의 구리층을 구비한다. 이 층들 중 하나는 중실 접지면(solid ground plane)이다. 이 층들 중 하나는 고속 디지털 버스 신호를 라우팅한다. 구성은 정확하고 제어된 트레이스 임피던스(trace impedance)를 가능하게 한다.

특히, 여러 인쇄 회로 보드에 걸쳐 고속 디지털 신호를 라우팅하도록 설계된 평판 연성 인쇄 회로 케이블은, 폴리이미드 기판; 상기 폴리이미드 기판 위에 중실 접지면인 제1 구리층; 4 이상의 유전값(dielectric value)을 구비할 수 있는 유전체 연속층(dielectric continuous layer); 여러 인쇄 회로 보드에 걸쳐 고속 디지털 버스 신호를 위한 라우팅층인 제2 구리층; 및 상기 제1 구리층이 접촉하는 접지 단자를 구비하는 케이블의 단부에 있는 커넥터(connector)를 포함한다.

본 발명의 실시예는, 제1 및 제2 인쇄 회로 보드; 및 상기 제1 및 제2 인쇄 회로 보드 사이에 전기 신호 전송을 위한 평판 연성 케이블 조립체를 포함하는 전자 디바이스를 포함할 수 있다. 평판 연성 케이블 조립체는 상기 제1 인쇄 회로 보드에 연결된 제1 단부와, 상기 제2 인쇄 회로 보드에 연결된 제2 단부, 및 상기 제1 및 제2 단부 사이에 중심 연성 케이블 부분을 구비할 수 있다. 중심 연성 케이블 부분은 전기적으로 절연성인 기판; 상기 전기적으로 절연성인 기판 위에 접지인 제1 금속층; 상기 제1 금속층 위에 유전체 연속층; 상기 유전체 연속층 위에 제2 금속층(상기 제2 층은 절연성 갭으로 분리된 개별 전도성 라인으로 분할되고 상기 전도성 라인은 전기 신호를 전송함); 및 상기 제2 금속층 위에 보호 코팅층을 포함할 수 있다. 전자 디바이스는, 상기 평판 연성 케이블이 상기 평판 연성 케이블의 두 단부에 헤드 연결 부분을 포함하고, 상기 헤드 연결 부분은, 상기 개별 전도성 라인에 연결되고 상기 개별 전도성 라인을 상기 인쇄 회로 보드 상의 대응하는 회로 보드 전기 접점(contact)으로 전기적으로 브리지(bridge)하는 대응하는 신호 라우팅층 핀(pin); 및 상기 제1 금속층에 연결되고 상기 제1 금속층을 상기 인쇄 회로 보드 상의 대응하는 접지 접점으로 전기적으로 브리지하는 접지층 시트(sheet) 또는 핀을 포함하는 것을 더 구비할 수 있다. 평판 연성 케이블 조립체는 대응하는 인쇄 회로 보드에 연결된 하우징을 더 포함할 수 있으며, 여기서 상기 하우징은, 상기 하우징을 대응하는 인쇄 회로 보드에 고정하는 적어도 하나의 탭(tab); 및 상기 제1 헤드 연결 부분이 삽입되는 헤드 수용 개구를 포함한다. 헤드 수용 개구는 신호 라우팅층 핀을 대응하는 회로 보드 전기 접점에 전기적으로 연결하는 대응하는 전기 핀과, 상기 접지층 시트 또는 핀을 상기 인쇄 회로 보드 상의 대응하는 접지 접점에 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 접지 스테이크(ground stake)를 구비할 수 있다. 추가적으로, 평판 연성 케이블 조립체는 하우징의 벽을 따르는 적어도 하나의 개구로서, 상기 벽은 대응하는 인쇄 회로 보드에 수직인 것인, 적어도 하나의 개구; 및 상기 적어도 하나의 개구에 대응하여 스냅 결합되어 하우징의 개구에 헤드 연결 부분을 고정(locking)하는 헤드 연결 부분에 적어도 하나의 돌출 고정 탭(lock tab)을 포함할 수 있다. 전자 디바이스에서, 제1 인쇄 회로 보드는 메인 회로 보드일 수 있고, 다수의 보드는 대응하는 평판 연성 케이블 조립체를 통해 메인 회로 보드에 연결될 수 있으며, 여기서 보드는 USB 보드 및/또는 HDMI 보드일 수 있다.

요컨대, 전자 디바이스에서 치수 특징은 감쇠 없이 Gig E 전기 신호의 전송을 가능하게 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제1 금속층, 제2 금속층, 및 유전체 연속층의 두께 및 전도성 라인과 절연성 갭의 폭은 신호 감쇠를 피하기 위하여 평판 연성 케이블 조립체가 90옴(ohm)의 +/-15% 또는 100옴의 15%의 차동 임피던스 제어(differential impedance control)를 가지도록 사이즈 정해질 수 있다. 전도성 라인의 치수는 일부 전도성 라인이 70+/-10 옴의 제어된 단일단부(singled ended)의 임피던스를 가지고 전도성 라인의 일부는 100+/-10옴의 제어된 차동 임피던스를 가지도록 선택될 수 있다.

본 발명에 따르면, 평판 연성 인쇄 회로 케이블은 매우 박막이고 강력하며 연성이어서, 다수의 회로 보드를 요구할 수 있고 소비자 선호도를 충족시키기 위해 작을 필요가 있는 전자 디바이스에서 발생할 수 있는 잠재적인 공간 제약 요건을 충족시키는 이점을 더 제공한다.

이제 본 발명은 이하의 첨부 도면을 참조하여 예를 들어 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 회로 보드에 연결된 리본 연결 하우징의 후면 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 리본 연결 하우징과 평판 연성 케이블 및 인쇄 회로 보드에 대한 관계를 도시한 도면;
도 3은 본 발명에 따른 평판 연성 케이블 리본 조립체의 후면 사시도;
도 4는 본 발명에 따른 도 3의 평판 연성 케이블의 단면도;
도 5는 본 발명에 따른 평판 연성 케이블의 접지층과 신호 라우팅층의 평면도;
도 6은 본 발명에 따른 평판 연성 케이블의 신호 라우팅층의 연결 핀을 위한 예시적인 파라미터를 제공하는 테이블;
도 7은 본 발명에 따른 복수의 보드와 평판 연성 케이블 리본 조립체를 구비하는 셋탑 박스를 도시한 도면.

연성 인쇄 회로(flexible-printed-circuit: FPC) 케이블 리본 조립체가 설계되고 개시된다. 이들 조립체는 여러 인쇄 회로 보드에 걸쳐 고속(high speed)(HS) 디지털 신호를 라우팅하는데 성공적이었다.

평판 연성 케이블 및 연관된 커넥터로 구성된 연성 인쇄 회로(FPC) 케이블 리본 조립체는 USB(Universal Serial Bus), HDMI(High Definition Multimedia Interface) 및 MDI(Ethernet Media-Dependant-Interface)와 같은 고속 디지털 버스의 전체 신호 경로를 따라 정확히 제어된 임피던스가 유지될 수 있게 한다. 이것은 하나의 인쇄 회로 보드(PCB)로부터 다른 인쇄 회로 보드로 버스를 라우팅할 때 임피던스의 불연속성을 최소화한다. 소스로부터 목적지로 사양 내에서 신호의 무결성(integrity)이 유지될 수 있어서 최대 대역폭/비트 율이 유지될 수 있게 한다.

평판 연성 케이블은 PCB 등과 같이 구성될 수 있고 적절한 연성 기판 위에 금속층을 적절히 적용할 수 있다. HS 디지털 버스 신호 트레이스는 상부층으로 라우팅되고 연속 접지면이 하부층으로 라우팅된다. 이것은 전자기장 라인(electromagnetic field line)이 특정 타깃 임피던스를 유지하도록 제어되고 설계될 수 있게 한다. 이더넷 MDI 및 HDMI에서, 차동 임피던스는 100옴+/-15%으로 지정된다. USB는 90옴+/-15%를 요구한다. 임피던스 타깃은 개시된 케이블 조립체를 사용하여 이들 버스에서 달성될 수 있다.

Molex 커넥터와 같은 적절한 커넥터는 커넥터를 통한 신호 임피던스를 유지하고 평판 연성 케이블로부터 PCB로 낮은 인덕턴스 접지 접점을 제공하도록 신규한 조립체에 필요한 부분인 것으로 생각된다.

하나의 적절한 커넥터는 리본 연결 하우징(10)이다. 이 커넥터는 이제 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명된다. 도 1 및 도 3은 회로 보드(9)에 연결된 하우징 프레임(13)을 구비하는 리본 연결 하우징(10)의 후면 사시도를 도시한다. 도 1은 평판 연성 케이블(21)이 내부에 장착되지 않은 리본 연결 하우징(10)을 도시하며, 도 3은 평판 연성 케이블(21)이 내부에 장착된 것을 도시한다. 도 2는 리본 연결 하우징(10)의 3개의 평면도를 도시하며, 여기서 도 2(A)는 하우징 프레임(13)의 수직 후면을 도시하고, 도 2(B)는 하우징 프레임(13)의 수직 전면을 도시하며, 도 2(C)는 하우징 프레임(13) 및 연관된 평판 연성 케이블(21)과 회로 보드(9)의 도 2b의 단면(2-2)의 단면도를 도시한다.

리본 연결 하우징(10)은 보다 구체적으로 프레임(13)의 대향하는 수직 짧은 측면에서 2개의 연결 슬롯(slot)(11)을 구비하는 수직으로 직립하는 직사각형 하우징 프레임(13)을 포함할 수 있다. 2개의 연결 슬롯(11)은 리본 연결 하우징(10)을 회로 보드에 장착하는 연결 탭(12)을 각각 구비한다. 이 탭(12)은 이 탭을 수용 패드(33)에 솔더링하거나 이 탭을 수용 패드(33)나 캐치(catch)에 각각 스냅 결합하는 것에 의해 회로 보드(9)에 솔더링되거나 스냅 결합될 수 있다. 리본 연결 하우징(10)은 하우징의 후면측에 수직으로 배향된 전기 스테이크(15)를 더 구비할 수 있다. 스테이크(15)는 리본 연결 하우징(10)의 하부에서 접지 단자(14)와 접촉하고, 평판 연성 케이블의 접지면(24)에 전기적으로 연결되거나 접촉한다. 접지 단자(14)와 스테이크(15)는 3개의 세트로 있으며, 접지 단자(14)는 회로 보드(9)의 접지와 접촉할 수 있다. 접지 또는 다른 전기 신호는 보드(9) 상의 회로 보드의 전기 접점(36)에 의해 제공될 수 있다. 접지 전기 접점(36g) 및 전기 신호 접점(36s)은 도 2(C)에 도시되어 리본 연결 하우징(10)과의 관계를 보다 명확히 보여준다. 리본 연결 하우징(10)은 취급, 정렬, 및 고정을 위하여 포함될 수 있는 하우징 프레임(13)의 상부면으로부터 위쪽으로 연장하는 상승된 탭 부분(16)을 더 포함할 수 있다. 이 상승된 탭 부분(16)은 평판 연성 케이블(21)의 고정 탭(32)을 수용하고 유지하여 평판 연성 케이블(21)을 하우징(10)에 고정하도록 설계된 고정 탭 개구(18)를 포함할 수 있다. 리본 연결 하우징(10)은 하우징 프레임(13)의 하부면으로부터 돌출하는 가이드 펙(guide peg)(19)을 더 포함할 수 있다. 가이드 펙(19)은 회로 보드(9)의 설계 홀(design hole)(34)에 장착하는 것에 의해 회로 보드(9)에 리본 연결 하우징(10)을 배향하는 것을 도와준다. 도 2(A) 및 도 2(B)는 하우징 프레임(13)의 하부면에 있거나 또는 이 하부면으로부터 연장하는 리본 연결 하우징(10)의 전기 핀(8)을 도시한다. 전기 핀(8)은 회로 보드(9) 상의 적절히 설계된 전기 접점(36s)이나 성분(component)과 맞물리는 말단 단부 또는 일부 하부 부분을 각각 구비할 수 있다. 전기 핀(8)은, 리본 연결 하우징(10)으로 연장하고 평판 연성 케이블(21)의 신호 라우팅층(26)으로부터 연장하는 적절히 설계된 연결 핀(29)과 맞물리는 근접 단부를 구비하도록 설계되며, 이는 바로 이어서 설명된다.

평판 연성 케이블(21)은 중심 연성 케이블 부분(30)과 헤드 부분(31)을 포함할 수 있다. 중심 연성 케이블 부분(30)은 도 2(C), 도 3, 도 4, 및 도 5에 도시되어 있다. 중심 연성 케이블 부분(30)은 약 0.20+/-0.02㎜ 두께인 매우 박막인 연성 부재(element)이며 약 3 내지 6인치(76 내지 152㎜)의 길이와 약 0.5 내지 1인치(12.7 내지 25.4㎜)의 폭일 수 있다. 도 3은 중심 연성 케이블 부분(30)이 헤드 부분(31)으로 연장하는 평판 연성 케이블(21)의 후면 사시도를 도시한다.

도 4는 라인 4-4를 따라 절단된 도 3의 평판 연성 케이블(21)의 중심 연성 케이블 부분(30)의 단면도이다. 도 4는 도 3에서 스테이크(15)와 동일한 방향을 향하는 후면(22)을 구비하는 폴리이미드 기판(23)을 도시한다. 도 4는 폴리이미드 기판 위에 중실 또는 분할된 접지면 층일 수 있고 구리일 수 있는 제1 금속층을 더 도시한다. 접지면 층(24)은 케이블(21)의 길이를 따라 연장할 수 있는 적어도 하나의 절연성 갭(28)을 내부에 포함할 수 있다. 유전체 연속층(25)은 접지면 층(24) 위에 위치되고, 예를 들어 4 이상의 유전값을 가지도록 설계될 수 있다. 구리와 같은 제2 금속층은 유전체 연속층(25) 위에 위치된다. 제2 층은 신호 라우팅층(26)이고, 절연성 갭(27)에 의해 서로 절연 및/또는 이격된 다수의 전도성 라인(26a)을 구비한다. 제1 및 제2 금속층의 두께는 0.016 +/- 0.002㎜일 수 있다. 간략화를 위해 9개의 전도성 라인(26a)만이 도 4에 도시되어 있으나, 평판 연성 케이블(21)은 신호 어드레싱 요건에 따라 더 많은 전도성 라인(26a)을 구비할 수 있다. 기판(23)과 유전체 연속층(25)의 두께는 타깃 임피던스를 조절하도록 결정된다. 신호 라우팅층(26)은 여러 인쇄 회로 보드에 걸쳐 고속 디지털 버스 신호를 운송할 수 있게 한다. 보호 코팅이나 패시베이션층(41)은 신호 라우팅층(26)을 커버할 수 있다.

도 5a는 신호 라우팅층(26)의 평면도이고, 도 5b는 접지면(24)의 평면도이다. 도 5a 및 도 5b는 도 3 및 도 2(C)와 함께 중심 연성 케이블 부분(30)과 헤드 부분(31)으로 구성되고 헤드 부분(31)은 중심 연성 케이블 부분(30)의 두 단부에 제공된 것인 평판 연성 케이블(21)을 더 도시한다. 헤드 부분(31)은 상부 헤드 부분(31a)과 좁은 하부 헤드 부분(31b)으로 구성될 수 있다. 도 3의 평판 연성 케이블(21)과 도 2(B) 및 도 3의 하우징(10)의 단면 2-2인 도 2(C)는 중심 연성 케이블 부분(30)이 헤드 부분(31)에서 종료하는 방식을 도시하며 하부 헤드 부분(31b)이 하우징(10)의 수용 개구(17)에 장착되는 방식을 도시한다. 헤드 부분(31)은 하우징(10)으로 하강되고 상승된 탭(16)은 외부쪽으로 휘어져서 헤드 부분(31)이 완전히 맞물리고 상승된 탭(16)이 내부쪽으로 반동(recoil)될 때 상부 헤드 부분(31)의 유지 고정 탭(32)이 고정 개구(18)에 스냅 결합되게 하여 유지 고정 탭(32)이 고정 개구(18)에 고정 삽입될 수 있게 한다. 유지 고정 탭(32)이 고정 개구(18)에 고정 삽입될 때 신호 라우팅층(26)과 그 성분 전도성 라인(26a)은 상부 헤드 부분(31a)으로 진입하고, 하부 헤드 부분(31b)으로 전이(transition)하고, 리본 연결 하우징(10)의 적절한 전기 핀(8)과 접촉한다. 보다 구체적으로, 여기서 도 2(C)에서, 헤드 부분(31)이나 하부 헤드 부분(31b)의 신호 라우팅층 핀(26b)은 중심 연성 케이블 부분(30)의 신호 라우팅층(26)으로부터 헤드 부분(31)으로 전이 또는 연결을 나타내며, 여기서 신호 라우팅층 핀(26b)은 전기 핀(8)에 전기적으로 연결되어 고속 신호를 제공하는 수단을 제공할 수 있다.

또한, 유지 고정 탭(32)이 고정 개구(18)에 고정 삽입될 때 접지면 층(24)은 상부 헤드 부분(31a)으로 진입하고, 하부 헤드 부분(31b)으로 전이하며, 적절한 스테이크(15)와 접촉하며 이 스테이크는 리본 연결 하우징(10)의 접지 단자(14)에 전기적으로 연결된다. 보다 구체적으로, 여기서 도 2(C)에서, 헤드 부분(31)이나 하부 헤드 부분(31b)의 접지층 시트 또는 핀(24a)은 중심 연성 케이블 부분(30)의 접지면 층(24)으로부터 헤드 부분(31)으로 전이 또는 연결을 나타내며, 여기서 접지층 시트 또는 핀(24a)은 접지 및/또는 스테이크(15)에 전기적으로 연결되어 우수한 신호 라인 임피던스 순응 및 고속 신호에 대해 감소된 누화 및 잡음 방출을 차폐 특징(shielding feature)에 제공하는 수단을 제공할 수 있다.

도 6은 2개의 특정 보드 사이에 본 발명에 따른 평판 연성 케이블의 신호 라우팅층의 연결 핀에 대해 예시적인 파라미터를 제공하는 데이터 테이블을 통한 본 발명의 일례를 도시한다. 테이블은 도 5의 2개의 금속층(24, 26)의 아트워크(artwork)와 협력하여 동작하며 Gig E 이더넷 프로토콜을 사용하여 2개의 회로 보드 사이에 고속 전기 신호를 운송하는 시스템에서 정확하고 제어된 트레이스 임피던스를 가능하게 한다.

도 7은 신규한 평판 연성 케이블 리본 조립체(20) 8개가 셋탑 박스(700) 등에서 사용되는 본 발명의 응용을 도시한다. 도 7의 블록도는 다수의 보드를 구비하는 셋탑 박스(700) 또는 다른 전자 디바이스를 나타낸다. 이 특정 예에서, 평판 연성 케이블 리본 조립체(20)는 메인 보드(701)로부터 이하 여러 도터 카드(daughter card)로 여러 고속 버스를 상호 연결하는 것으로 도시된다:

1) 프런트 패널 조립체(Front-Panel Assembly: FPA)(702);

2) 조건부 액세스 카드 1: 스마트 카드(703);

3) 조건부 액세스 카드 2: 케이블 카드(704);

4) 프런트 엔드(705);

5) USB(706);

6) 오디오-비디오(AV) 출력(707); 및

7) HDMI 입력(708).

각 평판 연성 케이블 리본 조립체(20)에 대한 신호는 도 6에 도시된 특성을 구비하도록 구성될 수 있고, 여기서 데이터 테이블은 커넥터 핀 번호와 트레이스 임피던스를 포함한다. 데이터 테이블에 도시된 데이터는 HDMI 입력 카드(708)와 메인 보드(701)에 신호를 연결하고 라우팅하는 것일 수 있다. 평판 연성 케이블 리본 조립체(20)는 이 예에서 6인치의 길이를 구비하고 예를 들어 4개의 차동 쌍의 핀/라우팅 라인, 6개의 단일단부 핀/라우팅 라인, 20mil(∼0.5㎜)의 4개의 접지 트레이스, 및 20mil(∼0.5㎜)의 2개의 전력 트레이스를 구비할 수 있다.

전술된 바는 본 발명을 실시하기 위한 가능성 중 단지 일부만을 예시하는 것이다. 많은 다른 실시예들이 본 발명의 범위와 사상 내에서 가능하다. 그러므로, 전술된 설명은 발명을 제한하는 것이 아니라 예시하는 것이며 본 발명의 범위는 이하 첨부된 청구범위와 그 균등물의 범위에 의해 주어지는 것으로 의도된다.

Claims

제1 및 제2 인쇄 회로 보드; 및
상기 제1 및 제2 인쇄 회로 보드 사이에 전기 신호를 전송하기 위한 평판 연성 케이블 조립체를 포함하되,
상기 평판 연성 케이블 조립체는 상기 제1 인쇄 회로 보드에 연결된 제1 단부, 상기 제2 인쇄 회로 보드에 연결된 제2 단부, 및 상기 제1 및 제2 단부들 사이에 중심 연성 케이블 부분을 구비하고,
상기 중심 연성 케이블 부분은,
전기적으로 절연성인 기판;
상기 전기적으로 절연성인 기판 상에 있고 접지인 제1 금속층;
상기 제1 금속층 상에 있는 유전체 연속층;
상기 유전체 연속층 상에 있는 제2 금속층; 및
상기 제2 금속층 상에 있는 보호 코팅층을 포함하며,
상기 제2 금속층은 절연성 갭에 의해 분리된 개별 전도성 라인으로 분할되고, 상기 전도성 라인은 상기 전기 신호를 전송하는 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 평판 연성 케이블 조립체는 상기 평판 연성 케이블의 상기 제1 단부에 제1 헤드 연결 부분을 포함하며,
상기 제1 헤드 연결 부분은,
상기 개별 전도성 라인에 연결되고 상기 개별 전도성 라인을 상기 제1 인쇄 회로 보드 상의 제1 회로 보드 전기 접점으로 전기적으로 브리지하는 제1 신호 라우팅층 핀; 및
상기 제1 금속층에 연결되고, 상기 제1 금속층을 상기 제1 인쇄 회로 보드 상의 적어도 하나의 제1 접지 접점으로 전기적으로 브리지하는 제1 접지층 시트 또는 핀을 포함하는 것인 전자 디바이스.
제2항에 있어서, 상기 평판 연성 케이블 조립체는 상기 평판 연성 케이블의 상기 제2 단부에 제2 헤드 연결 부분을 포함하며,
상기 제2 헤드 연결 부분은,
상기 개별 전도성 라인에 연결되고, 상기 개별 전도성 라인을 상기 제2 인쇄 회로 보드 상의 제2 회로 보드 전기 접점으로 전기적으로 브리지하는 제2 신호 라우팅층 핀; 및
상기 제1 금속층에 연결되고, 상기 제1 금속층을 상기 제2 인쇄 회로 보드 상의 적어도 하나의 제2 접지 접점으로 전기적으로 브리지하는 제2 접지층 시트 또는 핀을 포함하는 것인 전자 디바이스.
제2항에 있어서, 상기 평판 연성 케이블 조립체는 상기 제1 인쇄 회로 보드에 연결된 제1 하우징을 더 포함하되,
상기 제1 하우징은,
상기 제1 하우징을 상기 제1 인쇄 회로 보드에 고정하는 적어도 하나의 탭; 및
상기 제1 헤드 연결 부분이 삽입되는 헤드 수용 개구를 포함하며,
상기 헤드 수용 개구는 상기 제1 신호 라우팅층 핀을 상기 제1 회로 보드 전기 접점으로 전기적으로 연결하는 대응하는 제1 전기 핀과, 상기 제1 접지층 시트 또는 핀을 상기 제1 인쇄 회로 보드 상의 상기 적어도 하나의 제1 접지 접점으로 전기적으로 연결하는 적어도 하나의 접지 스테이크(ground stake)를 구비하는 것인 전자 디바이스.
제 4항에 있어서, 상기 평판 연성 케이블 조립체는,
상기 제1 하우징의 벽을 따르는 적어도 하나의 개구로서, 상기 벽은 상기 제1 인쇄 회로 보드에 수직인 것인, 적어도 하나의 개구; 및
상기 적어도 하나의 개구에 대응하여 스냅 결합되어 상기 제1 하우징의 개구에 상기 제1 헤드 연결 부분을 고정하는, 상기 헤드 연결 부분 상의 적어도 하나의 돌출 고정 탭을 더 포함하는 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 전기적으로 절연성인 기판은 폴리이미드 물질인 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제1 금속층은 구리인 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 유전체 연속층은 적어도 4의 유전값(dielectric value)을 구비하는 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제2 금속층은 구리인 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 금속층은 구리인 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제1 및 제2 금속층의 두께 및 상기 전도성 라인과 절연성 갭의 폭은 상기 평판 연성 케이블 조립체가 신호 감쇠 없이 Gig E 이더넷 프로토콜에 따라 전기 신호를 전송할 수 있게 하는 사이즈인 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제1 금속층, 상기 제2 금속층, 및 상기 유전체 연속층의 두께 및 상기 전도성 라인과 절연성 갭의 폭은 상기 평판 연성 케이블 조립체가 신호 감쇠 없이 Gig E 이더넷 프로토콜에 따라 전기 신호를 전송할 수 있게 하는 사이즈인 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제1 인쇄 회로 보드는 메인 회로 보드이고, 상기 제2 인쇄 회로 보드는 USB 보드인 것인 전자 디바이스.
제13항에 있어서, 상기 제1 금속층, 상기 제2 금속층, 상기 유전체 연속층의 두께 및 상기 전도성 라인과 절연성 갭의 폭은 상기 평판 연성 케이블 조립체가 90옴의 +/-15%의 차동 임피던스 제어를 가지게 하는 사이즈인 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제1 인쇄 회로 보드는 메인 회로 보드이고, 상기 제2 인쇄 회로 보드는 HDMI 보드인 것인 전자 디바이스.
제15항에 있어서, 상기 제1 금속층, 상기 제2 금속층, 및 상기 유전체 연속층의 두께 및 상기 전도성 라인과 절연성 갭의 폭은 상기 평판 연성 케이블 조립체가 100옴 +/-15옴의 제어된 차동 임피던스를 가지게 하는 사이즈인 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 제1 금속층, 상기 제2 금속층 및 상기 유전체 연속층의 두께 및 상기 전도성 라인과 절연성 갭의 폭은 상기 평판 연성 케이블 조립체가 90옴 +/-13.5 옴의 제어된 차동 임피던스를 가지게 하는 사이즈인 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서,
제3 인쇄 회로 보드; 및
상기 제1 및 제3 인쇄 회로 보드 사이에 전기 신호를 전송하기 위한 제2 평판 연성 케이블 조립체를 더 포함하되,
상기 제2 평판 연성 케이블 조립체는 상기 제1 인쇄 회로 보드에 연결된 일단부, 상기 제3 인쇄 회로 보드에 연결된 타단부, 및 상기 일단부와 상기 타단부 사이에 제2 중심 연성 케이블 부분을 구비하고,
상기 제2 중심 연성 케이블 부분은,
제2 전기적으로 절연성인 기판;
상기 전기적으로 절연성인 기판 상에 있고 제1 층이 접지인 제2의 제1 금속층;
상기 제2의 제1 금속층 상에 있는 제2 유전체 연속층;
제2 유전체 연속층 상에 있는 제2의 제2 금속층; 및
상기 제2의 제2 금속층 상의 제2 보호 코팅층을 포함하며,
상기 제2의 제2 층은 제2 절연성 갭에 의해 분리된 제2 개별 전도성 라인으로 분할되고, 상기 제2 전도성 라인은 상기 전기 신호를 전송하는 것인 전자 디바이스.
제18항에 있어서, 상기 제1 인쇄 회로 보드는 메인 회로 보드이고, 상기 제2 인쇄 회로 보드는 HDMI 보드이며, 상기 제3 인쇄 회로 보드는 USB 보드인 것인 전자 디바이스.
제1항에 있어서, 상기 전도성 라인의 일부는 70+/-10옴의 제어된 단일단부 임피던스(ended impedance)를 구비하며, 상기 전도성 라인의 일부는 100+/-10옴의 제어된 차동 임피던스를 구비하는 것인 전자 디바이스.